Формулирование технических требований на разработку. Разработка конструкции комплекса

4.  разработка конструкции комплекса

4.1.  Формулирование технических требований на разработку

Рассмотренные аналоги в целом не пригодны для решения поставленных в дипломном проекте задач, а именно повышению качества нанесения лакокрасочных покрытий.

Основной задачей дипломного проекта является разработка робототехнического комплекса для окраски внутренних поверхностей прямолинейных трубопроводов большой длины.

Основные требования к роботу можно сформулировать следующим образом:

1)  Устройство должно перемещаться в прямолинейных трубах, имеющих протяжённость не более 15 метров, также конструкция покрасочного модуля должна обеспечить возможность окраски труб различных диаметров. Диапазон размеров находится                в пределах от 300 мм до 900 мм.

2)  Используемый в комплексе привод должен обеспечивать плавность хода внутри трубопровода.

3)  Так как предполагается работа с трубами различных диаметров, необходимо предусмотреть возможность изменения положения окрасочной головки относительно центра трубопровода, что должно позволить получать более качественную и равномерную поверхность.

4)  В связи с тем, что будет производиться окраска различных            по диаметру труб, требуется предусмотреть возможность регулировки скорости окрасочного модуля.

5)  Подразумевается, что окрасочные работы будут производиться     на открытых пространствах, поэтому разрабатываемый комплекс должен быть достаточно мобильным и подвижным.

6)  Для удобства работы оператора требуется предусмотреть возможность контроля положения робота в трубе.

7)  Краска должна наноситься на поверхность равномерным слоем. Толщина покрасочного слоя должна быть не менее 100 микрон.

8)  Комплекс должен быть автоматизирован, аппарат необходимо оснастить системой позиционирования, а также модулем управления, при помощи которого можно будет регулировать скорость движения каретки, вращения покрасочной турбины, толщину получаемого слоя.

Окрасочному модулю в процессе работы потребуются подводы:

·  электропитания;

·  краски;

·  сжатого воздуха.

4.2.  Проработка вариантов технических решений

Для решения поставленной задачи было предложено сконструировать и изготовить покрасочный робот. Часть узлов, входящих в состав механизма, является стандартными, поэтому было принято решение           об их приобретении у сторонних производителей.

Полный список приобретаемых готовых изделий представлен ниже:

·  Воздушный компрессор с давлением 6 атм;

·  Красконагнетательный бак и комплект шлангов диаметром  6 мм;

·  Червячный мотор-редуктор для каретки и электродвигатель         для подтягивания связки кабелей;

·  Турбина со специальным диском;

·  Пульт управления;

·  Комплект колёс.

Однако, часть узлов робота не являются стандартными,     поэтому на рынке их не найти. В связи с этим такие комплектующие должны быть сконструированы в рамках данного дипломного проекта.

Ниже перечислены узлы, которые необходимо разработать:

·  Каретка робота, предназначенная для перемещения модуля покраски;

·  Специальный барабан для наматывания кабеля;

·  Тележка для передвижения робота по цеху.

4.3.  Разработка конструкции покрасочного модуля

Как уже говорилось, разрабатываемый комплекс предназначен         для использования в прямых трубах большой длины. Поэтому в качестве каретки, на которой крепится покрасочный элемент, была применена конструкция   с двумя осями. Для обеспечения наилучшей устойчивости во время движения в трубе оси и колёса каретки были установлены                 на большом расстоянии друг от друга.

Для обеспечения наилучшего режима покраски и плавности хода        в покрасочном модуле необходим привод с малой частотой вращения выходного вала. Поддерживать подобный режим работы способен червячный мотор-редуктор. Наибольший ассортимент подобных приводов поставляется предприятием «Пневмоэлектросервис».